已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

First-cycle voltage hysteresis in Li-rich 3d cathodes associated with molecular O2 trapped in the bulk

魔角纺纱 磁滞 阴极 材料科学 光谱学 电压 纺纱 原子物理学 离子 魔法角 分子 分析化学(期刊) 化学物理 核磁共振波谱 化学 凝聚态物理 电气工程 物理 物理化学 复合材料 立体化学 有机化学 工程类 色谱法 量子力学
作者
Robert A. House,Gregory J. Rees,Miguel A. Pérez‐Osorio,John‐Joseph Marie,Édouard Boivin,Alex W. Robertson,Abhishek Nag,Mirian García‐Fernández,Ke‐Jin Zhou,Peter G. Bruce
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:5 (10): 777-785 被引量:415
标识
DOI:10.1038/s41560-020-00697-2
摘要

Li-rich cathode materials are potential candidates for next-generation Li-ion batteries. However, they exhibit a large voltage hysteresis on the first charge/discharge cycle, which involves a substantial (up to 1 V) loss of voltage and therefore energy density. For Na cathodes, for example Na0.75[Li0.25Mn0.75]O2, voltage hysteresis can be explained by the formation of molecular O2 trapped in voids within the particles. Here we show that this is also the case for Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2. Resonant inelastic X-ray scattering and 17O magic angle spinning NMR spectroscopy show that molecular O2, rather than O22−, forms within the particles on the oxidation of O2− at 4.6 V versus Li+/Li on charge. These O2 molecules are reduced back to O2− on discharge, but at the lower voltage of 3.75 V, which explains the voltage hysteresis in Li-rich cathodes. 17O magic angle spinning NMR spectroscopy indicates a quantity of bulk O2 consistent with the O-redox charge capacity minus the small quantity of O2 loss from the surface. The implication is that O2, trapped in the bulk and lost from the surface, can explain O-redox. Understanding the severe voltage hysteresis in the first cycle of Li-rich cathodes is essential to realize their full potential in batteries. P. G. Bruce and colleagues report the formation of molecular O2 on charging rather than other oxidized O species is the cause for the voltage hysteresis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
野性的凌瑶完成签到,获得积分10
2秒前
溯溯完成签到 ,获得积分10
3秒前
meow完成签到 ,获得积分10
3秒前
蓝桉完成签到 ,获得积分10
5秒前
小yy完成签到 ,获得积分10
7秒前
多情dingding完成签到,获得积分10
7秒前
沃沃爹完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
cc123完成签到,获得积分10
12秒前
MeSs完成签到 ,获得积分10
12秒前
fdwonder完成签到,获得积分10
14秒前
xiemeili完成签到 ,获得积分10
15秒前
Leon发布了新的文献求助10
15秒前
钮祜禄萱完成签到 ,获得积分10
16秒前
大知闲闲完成签到 ,获得积分10
17秒前
娜娜完成签到 ,获得积分10
17秒前
yzxzdm完成签到 ,获得积分10
18秒前
夏老板喜欢夏天完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
小蚂蚁Y完成签到 ,获得积分10
20秒前
VV小蛋糕应助申拉拉采纳,获得10
21秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
wzz发布了新的文献求助10
22秒前
ypres完成签到 ,获得积分10
23秒前
兜里没糖了完成签到 ,获得积分10
24秒前
孙旭完成签到 ,获得积分10
25秒前
芒果完成签到 ,获得积分10
26秒前
28秒前
谦让的西装完成签到 ,获得积分10
29秒前
xwwx完成签到 ,获得积分10
30秒前
plant完成签到 ,获得积分10
30秒前
Nancy完成签到,获得积分20
30秒前
隐形路灯完成签到 ,获得积分10
32秒前
3210592完成签到 ,获得积分10
33秒前
开放又亦完成签到 ,获得积分0
33秒前
34秒前
38秒前
chen完成签到,获得积分10
38秒前
Leon Lai完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3845383
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3387658
关于积分的说明 10550255
捐赠科研通 3108372
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1712551
邀请新用户注册赠送积分活动 824474
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774824